遞歸Fibonacci匯編MIPS代碼

Question

我在模塊編譯器中為我的課程創建了一個代碼生成器。 它在MIPS匯編代碼中生成代碼，似乎工作正常（我測試過非常簡單的程序和表達式）。 我測試了遞歸的Fibonacci程序，它目前永遠循環。 基本情況0和1正常工作。 但是當我嘗試使用fib（2）或更多時，它會保持循環。 不確定是什么問題，任何人都可以幫我找到它嗎？

這是代碼：

main: 
move $fp $sp 
sw $ra 0($sp)
addiu $sp $sp -4 
sw $fp 0($sp) 
addiu $sp $sp -4 
li $a0 2 #testing comment
sw $a0 0($sp) 
addiu $sp $sp -4 
jal fib_entry 
lw $ra 4($sp) 
addiu $sp $sp 8 
lw $fp 0($sp) 
li $v0, 10 
syscall 
fib_entry: 
move $fp $sp 
sw $ra 0($sp)
addiu $sp $sp -4 
lw $a0 4($fp) 
sw $a0 0($sp) 
addiu $sp $sp -4 
li $a0 0 
lw $t1 4($sp) 
addiu $sp $sp 4 
beq $a0 $t1 thenBranch1
elseBranch1: 
lw $a0 4($fp) 
sw $a0 0($sp) 
addiu $sp $sp -4 
li $a0 1 
lw $t1 4($sp) 
addiu $sp $sp 4 
beq $a0 $t1 thenBranch2
elseBranch2: 
sw $fp 0($sp) 
addiu $sp $sp -4 
lw $a0 4($fp) 
sw $a0 0($sp) 
addiu $sp $sp -4 
li $a0 1 
lw $t1 4($sp) 
sub $a0 $t1 $a0 
addiu $sp $sp 4 
sw $a0 0($sp) 
addiu $sp $sp -4 
jal fib_entry 
sw $a0 0($sp) 
addiu $sp $sp -4 
sw $fp 0($sp) 
addiu $sp $sp -4 
lw $a0 4($fp) 
sw $a0 0($sp) 
addiu $sp $sp -4 
li $a0 2 
lw $t1 4($sp) 
sub $a0 $t1 $a0 
addiu $sp $sp 4 
sw $a0 0($sp) 
addiu $sp $sp -4 
jal fib_entry 
lw $t1 4($sp) 
add $a0 $a0 $t1 
addiu $sp $sp 4 
b endIf2 
thenBranch2: 
li $a0 1 
endIf2: 
b endIf1 
thenBranch1: 
li $a0 0 
endIf1: 
lw $ra 4($sp) 
addiu $sp $sp 12 
lw $fp 0($sp) 
jr $ra 

Answer 1

該代碼存在各種問題。

1. 你應該在寫入($sp) 之前遞減$sp （雖然這只是按慣例）
2. 你應該在修改它之前保存$fp （這是常識;））
3. MIPS通常使用寄存器來傳遞參數（但您當然可以構成自己的約定）
4. 你的堆棧處理非常復雜，至少在main它是不平衡的
5. 建議從main返回，而不是使用exit syscall

在嘗試生成某些代碼之前，您當然應該能夠編寫和調試asm代碼。

給定輸入結構類似於此C實現：

unsigned fib_entry(unsigned n) {
    unsigned ret;
    unsigned n1;
    unsigned f1;
    unsigned n2;
    unsigned f2;

    if (n <= 1) goto fib_small;

    n1 = n - 1;
    f1 = fib_entry(n1);
    n2 = n - 2;
    f2 = fib_entry(n2);
    ret = f1 + f2;
    goto fib_done;

fib_small:
    ret = n;

fib_done:
    return ret;
}

我希望有一個不太聰明的編譯器來生成這樣的代碼：

fib_entry:
    addiu $sp $sp -28   # we need room for $ra, n, ret, n1, n2, f1, f2
    sw $ra, 24($sp)     # store $ra since not leaf function
    sw $a0, 20($sp)     # store n

    lw $t0, 20($sp)     # load n
    ble $t0 1 fib_small

    lw $t0, 20($sp)     # load n
    addi $t0 $t0 -1     # n - 1
    sw $t0, 12($sp)     # store as n1

    lw $a0, 12($sp)     # pass n1 as argument
    jal fib_entry
    sw $v0 4($sp)       # store into f1

    lw $t0, 20($sp)     # load n
    addi $t0 $t0 -2     # n - 2
    sw $t0, 8($sp)      # store as n2

    lw $a0, 8($sp)      # pass n2 as argument
    jal fib_entry
    sw $v0 ($sp)        # store into f2

    lw $t0 4($sp)       # f1
    lw $t1 ($sp)        # f2
    addu $t0 $t0 $t1    # f1 + f2
    sw $t0 16($sp)      # store into ret

    b fib_done

fib_small:
    lw $t0, 20($sp)     # load n
    sw $t0 16($sp)      # store into ret

fib_done:
    lw $v0 16($sp)      # load return value
    lw $ra 24($sp)      # restore $ra
    addiu $sp $sp 28    # restore stack
    jr $ra              # return

注意我故意不加優化。 這種代碼應該足夠簡單以生成。